我們學(xué)過中學(xué)化學(xué)都知道,鋁元素在地殼中的含量僅次于氧和硅,居第三位,是地殼中含量最豐富的金屬元素。化學(xué)符號(hào)是Al,它的原子序數(shù)是13,在金屬品種中,鋁僅次于鋼鐵,為第二大類金屬。
金屬冶煉過后能夠運(yùn)用于很多的領(lǐng)域,對(duì)促進(jìn)航空、建筑、汽車三大重要工業(yè)的發(fā)展起到了很重要的作用。但是要冶煉鋁,打造成鋁制品就需要進(jìn)過高溫熔合,你知道鋁的熔點(diǎn)是多少度嗎?
鋁的熔點(diǎn)為660.4 ℃,沸點(diǎn)為2 467 ℃,密度為2.698 g/cm3(20 ℃)。銀白色金屬,由于表面形成氧化層而保護(hù)其不與空氣和水起反應(yīng)。溶于熱的濃鹽酸和氫氧化鈉溶液。
鋁是面心立方結(jié)構(gòu),故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各種型材、板材,抗腐蝕性能好。但是純鋁的強(qiáng)度很低,退火狀態(tài) σb 值約為8kgf/mm2,故不宜作結(jié)構(gòu)材料。通過長期的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn),人們逐漸以加入合金元素及運(yùn)用熱處理等方法來強(qiáng)化鋁,這就得到了一系列的鋁合金。鋁合金熔點(diǎn)一般在450攝氏度到650攝氏度之間,比純鋁要低。
添加一定元素形成的合金在保持純鋁質(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還能具有較高的強(qiáng)度,σb 值分別可達(dá) 24~60kgf/mm2。這樣使得其“比強(qiáng)度”(強(qiáng)度與比重的比值 σb/ρ)勝過很多合金鋼,成為理想的結(jié)構(gòu)材料,廣泛用于機(jī)械制造、運(yùn)輸機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械及航空工業(yè)等方面,飛機(jī)的機(jī)身、蒙皮、壓氣機(jī)等常以鋁合金制造,以減輕自重。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接,結(jié)構(gòu)重量可減輕50%以上。
鋁合金按成份來分有以下幾類
硬鋁合金屬AI—Cu—Mg系,一般含有少量的Mn,可熱處理強(qiáng)化.其特點(diǎn)是硬度大,但塑性較差;
超硬鋁屬Al一Cu—Mg—Zn系,可熱處理強(qiáng)化,是室溫下強(qiáng)度最高的鋁合金,但耐腐蝕性差,高溫軟化快;
鍛鋁合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金,雖然加入元素種類多,但是含量少,因而具有優(yōu)良的熱塑性,適宜鍛造,故又稱鍛造鋁合金。
1、將鋁錠投入熔煉爐熔化,需注意不要把爐子投慢,最好先投入少量鋁錠化成水,再投一部分再化成水,再投。直到達(dá)到預(yù)期重量。熔化過程中需適當(dāng)攪拌和扒灰。
2、鋁水熔化好后,加硅。需注意,化硅前要將鋁表面清理干凈,碎的硅粉不要加入,化硅過程中要適當(dāng)攪拌。
3、硅化好后投入一定量的鋁錠作為降溫料,因?yàn)榛韬鬁囟葧?huì)比較高,降溫料的多少根據(jù)你鑄造要求的溫度決定,降溫的最后將鎂加入。
4、然后進(jìn)行除氣、精煉、變質(zhì)、靜置等精煉細(xì)化工序,根據(jù)自己廠的要求和設(shè)備操作。
5、最后鑄造用。
1、裝料。在預(yù)熱后的柑A中裝入預(yù)制合金錠、優(yōu)質(zhì)回爐料,再加中fol合金,較后加合金元素。
2、溫度控制。需要熟悉各種鋁合金的熔點(diǎn),嚴(yán)格控制鋁合金熔煉的溫度,只有合適的溫度才能獲得高質(zhì)量的合金液,避免過熱。若溫度過高,會(huì)加大合金中各種元素的氧化燒損,引起合金中化學(xué)成分的變化。溫度過低,會(huì)使合金的化學(xué)成分不均勻,合金中的氧化夾雜物、氣體等不易排出,合金的理化性能下降,影響鑄造性能。
3、時(shí)間控制。嚴(yán)格控制熔煉時(shí)間,操作要迅速,減少合金吸氣和氧化夾雜,增加合金元素的燒損,影響合金化學(xué)成分。
4、精煉操作。鋁合金精煉的主要目的是清除熔液內(nèi)的氣體和非金屬夾雜物、均勻合金成分。精煉是熔煉中極為重要的一個(gè)工藝過程。應(yīng)正確選用精煉劑、控制好加入量份般加入合金質(zhì)量的0.5%-0.7%)及把握好精煉溫度,精煉溫度一般控制在700-7200C。在精煉的過程中,用鐘罩將精煉劑分批壓入熔液面下約2/3處懷要壓入柑A底韻,均勻緩慢做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),速度要緩、動(dòng)作要平穩(wěn),避免金屬液大幅度攪動(dòng),以防增加氫含量和卷入夾雜。
5、變質(zhì)處理。銘合金變質(zhì)的目的是細(xì)化晶粒,提高鑄件性能。變質(zhì)劑應(yīng)先預(yù)熱,控制要點(diǎn)是:①變質(zhì)溫度,一般不超過7400C ;②變質(zhì)時(shí)間,一般為10min ;③變質(zhì)劑的加入量,使用雙色變質(zhì)劑的用量一般為合金液質(zhì)量的1.0%-1.2%;④操作方法要到位。合金精煉后要盡快澆注完畢,砂型鑄造一般應(yīng)控制在40min內(nèi),金屬型鑄造應(yīng)控制在2h內(nèi),否則,要重新進(jìn)行精煉、變質(zhì),再次精煉時(shí)加入的精煉劑為合金質(zhì)量的0.2%左右。(注意事項(xiàng)。為防止發(fā)生鋁合金飛濺,熔煉場(chǎng)地應(yīng)保持干燥;操作人員應(yīng)戴防輻射眼鏡、工作帽、手套,著工作服。)